活性炭与膜技术对水中天然有机物去除中试研究

发布时间：2019-10-13 00:59

【摘要】：饮用水处理面临的主要挑战之一是天然有机物（NOM）的去除，NOM被公认是在饮用水处理方面引起许多不利影响的物质。作为一种低能耗、无需投加化学药剂的固体吸附与过滤技术，活性炭吸附+膜过滤法对水中天然有机物的去除有着独特的优势。本课题系统研究了一套2.4t/h处理量的活性炭与膜过滤中试装置对饮用水中天然有机物的去除效能。运用超滤分级方法，考察炭滤、超滤和纳滤工艺对各个分子量区间的有机物的去除效果，研究各个工艺对水中消毒副产物前体物的去处规律，给出水库水深度处理的工程技术方案以及技术经济分析。本课题考察了不同滤速（7m/h，5m/h，3m/h）对于出水浊度与高锰酸盐指数的影响。通过对水质的常规指标（pH、DO、浊度、电导率、高锰酸盐指数等）进行了长期的检测，，总结出了该试验装置对饮用水的处理效能。结果表明：活性炭工艺的出水pH值总体上大于进水的pH值。活性炭在吸附初期对高锰酸盐指数的去除率57%；后期（运行80小时以上）对高锰酸盐指数的去除率只有40%。超滤对水中的高锰酸盐指数的去除率较低。通过对水质的超滤分级、三维荧光分析及消毒副产物生成势的测定，总结出了该试验工艺对饮用水的处理规律：活性炭对相对分子质量在1～3KDa区间的有机物去除效果最佳；超滤出水中的有机物均以小分子的形式存在了；纳滤出水中的有机物几乎已经全部被去除。根据不同季节炭滤出水的三维荧光谱图可知不同季节的出水中天然有机物的含量相差很大。炭滤工艺对三卤甲烷前体物的去除率低于对卤乙酸前体物的去除率；超滤工艺对三卤甲烷前体物的去除效果优于对卤乙酸前体物的去除效果；纳滤工艺有效地保障了水质的生物稳定性和饮用水的安全性。活性炭过滤工艺在设计、运行方面较简便，适合旧净水厂的改造升级，投资较少，可以保证出水水质达到最新的《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）。活性炭+超滤过滤工艺设计、运行方面较复杂，适合新建水厂及对水质要求较高的水厂，一次性投资大。
【图文】：

示意图,荧光光谱,有机质,类蛋白质

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文WEN CHEN[59]根据文献报道，将 3D 荧光光谱图划分为五个区域（区域Ⅰ），每个区域代表某一类的有机物。通常来说，水体中各类有机污染物的荧谱峰的中心位置如图 2-2 所示和表 2-5 所示。表2-5 3D荧光光谱谱图中区域划分表区域Ⅰ 区域Ⅱ 区域Ⅲ 区域Ⅳ 区域Ⅴ名称酪氨酸类蛋白质色氨酸类蛋白质富里酸类物质溶解性微生物产物腐殖酸类质发波长 Ex(nm)200~255 200~275 200~255 250~335 250~38射波长 Em（nm）280~335 335~380 380~540 280~380 380~54

前处理方法,卤乙酸

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文25 摄氏度的恒温培养箱内避光培养 5 天。定：测定水样中的余氯量，并加入 1.0g 抗坏血酸终止反5mg/L 的水样进行消毒副产物的测定，即为三卤甲烷生卤甲烷前处理方法：取 15mL 水样，向其中加入 2mL 正置，分层，上层为有机相，下层为水相；移取上层有机相，用 GC-ECD 方法测定。卤乙酸前处理方法：卤乙酸前处理步骤如图 2-3 所示。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU991.2

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